
1.融化和切割
在激光熔化切割中,工件局部熔化后,被熔化的材料被氣流噴射出來。由于材料的轉移只發生在其液態狀態下,所以稱為激光熔化切割。激光切割加工廠家認為激光熔化切割,當然是把材料加熱到一定的溫度來熔化,然后通過與光束同軸的噴嘴非氧化性氣體,利用氣體的壓力來排出液態金屬,形成切口。激光熔化切割所需能量僅為汽化切割所需能量的1 / 10,不需要使金屬完全汽化。鐵、鈦激光熔化切割不能產生氧化切口。鋼的激光功率密度在104w / cm2 ~ 105W / cm2之間。
2.汽化切割
在激光汽化切割過程中,利用高能高密度激光束加熱工件,使工件溫度上升,材料在短時間內汽化成蒸汽。當蒸汽噴射時,會在材料上形成切割,從而達到切割效果。但是一般材料的汽化熱很大,所以材料表面溫度上升到沸點溫度的速度很快,以免因熱傳導造成熔化。因此,有的物料蒸發成蒸汽而消失,有的物料被輔助氣流從狹縫底部吹走作為噴出物。在這種情況下需要非常高的激光功率。為了防止材料蒸汽凝結到狹縫壁上,材料的厚度不能超過激光束的直徑。因此,此工藝僅適用于須避免排除熔融物質的應用場合。激光汽化切割所使用的材料一般都是非常薄的金屬材料和非金屬材料。在物料厚度一定的情況下,氣化速率與物料厚度成反比。所需的激光功率密度大于108W / cm2,取決于材料、切割深度和光束聚焦位置。在板厚一定的情況下,假設有足夠的激光功率,切割速度受氣體射流速度的限制。
3.控制裂縫切割
對易受熱損傷的脆性材料,用激光加熱實現高速可控切斷,稱為可控斷裂切斷。這種切割工藝的主要內容是:用激光束加熱脆性材料的小區域,在該區域內產生較大的熱梯度和嚴重的機械變形,導致材料開裂。只要保持均勻的加熱梯度,激光束就可以引導裂紋向任意方向形成。這種切割所用的材料是脆性材料。
4.氧化熔化切割(激光火焰切割)
熔化切割一般采用惰性氣體。如果替換氧氣或其他活性氣體,在激光束的照射下,將材料點燃,然后與氧氣發生激烈的化學反應,產生另一個熱源,使材料進一步加熱,稱為氧化熔化切割。由于這種效應,對于相同厚度的結構鋼,用這種方法得到的切削速度要高于用熔體切削得到的切削速度。另一方面,切口的質量也有可能比熔融切割的質量差。事實上,它產生更寬的縫,更大的粗糙度,增加熱影響區,和差的邊緣質量。激光火焰切割加工精度不佳的模型和尖角(存在燒毀尖角的風險)。